Устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью

(23) Приоритет ударотеенкый комитет СССР по делам нзобретеннй и открыт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙНЕЙТРАЛЫО етение относит к электро ля зашить и однофаз технике направл н тем ной ных замЙзве содержа вой пос для зашиты р тока нуле- и реле 1 . ой нейтралью зуется достык. замыканияанной нейт ащиты от одно азно матор тока довательитель низо подклю- сравненияф В сет устройст таточной ч Известно также устройство для защиты от замыканий на землю, содер жащее трансформатор тока нулевой последовательности, усилитель низкои частоты, исполнительный орган, фазовращатель и транзисторный фазосравнивающий блок, между которым и датапряжения нулевой последовати включен фильтр низкой н, введен одно пле 121.о устройство относительносодержит большое число элетрудоемких при изготовлении чиком н тельнос частотыОдна сложно, ментов,и предназначеноенного,действияиканиях на землюстно устройствощее трансформатоедовательностии с изолированнво не характеричувствительнос Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигаетсячто в устройство для направле -на землю в сети с изолиро ралью, содержащее трансфо и напряжения нулевой посл ности, фазовращатель, уси кой частоты, выход которо ен к первому входу блока фаз, и исполнительный орг треугольник сопротивления чо которого, состоящее из встречно- параллельно включенных диодов, подтиключено параллельно входу усилителя низкой частоты, а два других плеча состоят из резисторов, один из которых включен параллельно выходу трансформатора тока нулевой последовательности, причем фазовращатель включен между выходом трансформатора напряжения нулевой последовательности и вторым входом блока сравненинесколько сот миллиампер сигнал навыходе ТТНП 1 составляет несколькомилливольт, поэтому он поступает навход усилителя 5 низкой частоты безограничения (диоды 4 при этом закрыты). В случае совпадения сигналовТТНП 1 и ТННП 11 по фазе исполнительный орган 7 срабатывает. 45 50 На вход блока 6 сравнения фаз могут поступать вторичный ток и напряжение с большими фазовыми отклонениями в силу погрешности трансформаторов,В устройстве правильное определе ние поврежденного ответвления достигается путем сдвига по фазе напряжения ТННП 11 на угол, совпадающий с и состоит из последовательно соединенных входного резистора и двухконденсаторов, эашунтированных резисторами, при этом исполнительныйорган включен между общей точкой 5конденсаторов и выходом блока сравнения фаэ,На чертеже приведена принципиальная схема устройства для защиты отоднофаэных замыканий на землю. 10Устройство содержит трансформатор1 тока нулевой последовательности(ТТНП), треугольник сопротивлений,два плеча которого образованы резисторами 2 и 3, а третье - встречно- . 15параллельными диодами 4, усилитель 5низкой частоты, транзисторный блок6 сравнения фаз и исполнительный орган 7. Вход транзисторного блока 6сравнения фаз подключен к крайнимточкам двух последовательно соединенных конденсаторов 8, каждый из которых зашунтирован резистором 9, Резистор 10 подключен последовательнос конденсаторами 8 к выходу трансформатора 11 напряжения нулевой последовательности (ТННП). Конденсаторы8 и резисторы 9 и 10 образуют фаэовращатель 12.При отсутствии в сети однофазныхзамыканий на землю на выходах ТТНП 1и ТННП 1 сигналы отсутствуют. Таккак отсутствует сигнал и на выходеблока 6 сравнения фаз, исполнительный орган 7 тоже находится в обесточенном состоянии.При возникновении в сети однофазного замыкания на землю с ТТНП иТННП 11 поступают сигналы, пропорциофнальные току и напряжению нулевойпоследовательности. В случае, когдаток эамьпсания на землю составляет. зоной вторичных токов нулевой последовательности. Вследствие этого угловая эона срабатывания устройства, а также угол максимальной чувствительности остаются неизменными.Полностью точность достигается только комплексным применением фаэовращателя 12 с треугольником сопротивлений 2-4, который выполняет функции согласующего звена между низкоомным выходом ТТНП 1 и высокоомным входом усилителя 5 низкой частоты, а также защитные функции.В случае двойного замыкания на землю либо перемещающегося дугового замыкания сигнал с ТТНП 1 составляетнесколько вольт или даже несколько десятков вольт, Эти напряжения являются опасными для усилителя низкой частоты и цепей транзисторного блока 6 сравнения фаз. Для их защиты служит треугольник сопротивлений, первое плечо которого - низкоомный резистор 2 является нагрузкой ТТНП 1 и предназначен для. отбора мощности с ТТНП 1 и защиты входных цепей во время двойного замыкания фаэ сети на землю, второе - встречно-параллельно включенные диоды 4 предназначены для защиты входа фаэочувствительного усилителя от перенапряжений, а третье - резистор 3 предназна чен для ограничения входного сигнала по величине.Кроме того, при перемежающихся дуговых замыканиях фазы сети на землю в напряжении нулевой последовательности содержится большой процент высших гармоник.и кратковременных перенапряжений, Узел, собранный из резистора 10 и конденсаторов 8, зашунтированных резистором 9 выполняет функции фильтра низкой частоты, который также защищает вход транзисторного блока 6 .сравнения фаз от перенапряжений, что таким образом .позволяет в одном узле совместить две функции: фазовращателя и фильтра низкой частоты. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно снизить трудоемкость изготовления защиты и расход цветных металлов за счет исключения из схемы согласующего трансформатора, автотрансформатора, вспомогательного устройства и промежуточного реле напряжения.02135 5 9Формула изобретения Составитель Ю.БарабановРедактор Л.Пчелинская Техред Т, Маточка Корректор А.Дзятко Заказ 12401/65 Тираж 669 ПодписноеВНИИП 1 Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент",: г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее трансформатор тока и напряжения нулевой последовательности, фазовращатель, усилитель низкой частоты, выход которого подключен к первому входу блока сравнения фаз, и исполнительный орган, о т л и чающее с я тем, что, с целью упрощения, в него введен треугольник сопротивлений, одно плечо которого, состоящее из встречно-параллельно включенных диодов, подключено параллельно входу усилителя низкой частоты, а два других плеча состоят из резисторов, один из которых включен параллельно выходу трансформатора тока нулевой последовательности,причем фазовращатель включен между выходом трансформатора напряжения нулевой последовательности и вторым входом блока сравнения фаз и состоит 5 из последовательно соединенных входного резистора и двух конденсаторов, эашунтированных резисторами, при этом исполнительный орган включен между общей точкой конденсаторов и средним полюсом второго входа блока сравнения фаэ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1. Федосеев А.М. Релейная защитаэлектрических систем. М. "Энергия",1976, рис. 2-16.2. Кискачи В.М. Защита от замыканий на землю 33 П. Описание, налад 20 ка, эксплуатация. М., "Энергия 1,1972, с. 36.